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1、机械设计基础课程设计2 资料设计题目：皮带运输机传动装置学生姓名学院名称专业学号指导教师内装资料：1 计算说明书1 份2 设计装配图1 张3 零 件 图1 张4 设计草图1 张2013 年 8 月 28 日机械设计基础课程设计2 计算说明书设计题目：皮带运输机传动装置学生姓名学院名称专业学号指导教师2013 年 8 月 28 日 机械设计基础课程设计2任务书编号 21 3 姓名专业年级班级设计完成日期指导教师设计题目：皮带运输机传动装置1 电动机2三角带传动 3圆柱齿轮减速器 4开式齿轮传动5运输带 6滚筒原始数据项目设计方案1 2 3 4 运输带曳引力F（牛顿）3100 3200 3600
2、4000 运输带速度v（米 /秒）0.97 0.9 0.8 0.75 滚筒直径D（毫米）600 555 510 512 每日工作时数T（小时）24 24 24 24 传动工作年限（年）10 10 10 10 注：传动不逆转， 载荷平稳， 起动载荷为名义载荷的1.25 倍，运输带转速允许误差为5%。设计工作量：设计说明书1 份，减速器装配图1 张，减速器零件图1 张AAA A123456V- 1 -目录一、传动方案的拟定及说明3 二、电动机的选择3 三、传动比的分配41、总传动42、各级传动比4四、传动件运动参数及动力参数计算4 1、计算各轴转速4 2、计算各轴的输入功率4 3、计算各轴扭矩4
3、五、传动零件的设计计算5 1、皮带轮传动的设计计算5 2、开式齿轮传动计算6 3、减速器内齿轮传动计算8 六、校验总传动比10 七、轴的设计与强度校核计算10 1、输入轴的尺寸设计10 - 2 -2、输出轴的尺寸设计11 3、输出轴强度校核12 八、输出轴轴承的寿命计算14 九、键的强度校核计算14 1、减速器内大齿轮联接键强度校验14 2、减速器外小齿轮联接键强度校验14 十、减速器的部分结构尺寸15 1、箱体结构设计152、箱体附件的设计选择16十一、润滑与密封16 十二、参考资料目录16 - 3 -计算过程与说明结果 一、传动方案拟定设计方案 3：（1） 工作条件：使用年限10年，工作为
4、一班工作制，载荷平稳，环境清洁。（ 2）原始数据：滚筒圆周力F=3600N ；带速v=0.8m/s；滚筒直径D=510mm 。二、电动机选择1、电动机类型的选择：Y 系列三相异步电动机2、电动机功率选择：（1）传动装置的总功率：总=带3 轴承闭式齿轮开式齿轮滚筒=0.95 0.993 0.97 0.95 0.96 =0.82 (2)电机所需的工作功率：3.512KW0.8210000.836001000FP总工作v3、确定电动机转速：计算滚筒工作：min96295108.0100060100060r/.Dvn筒按手册推荐的传动比合理范围，取V 带传动比i1=2 3，取圆柱齿轮传动一级减速器传动
5、比范围i2=34，开式圆柱齿轮传动i3=34。则总传动比 理时范围为i总=1848。故电动机转速的可选范围为n电机=i总n筒=539.28 1438.08r/min 符合这一范围的同步转速有750、1000r/min。根据容量和转速，综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、 价格和带传动、减速器的传动比，选n=1000r/min 。4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为 Y132M1-6 。F=3600N v=0.8m/s D=510mm 总=0.82 n筒=29.96r/min P工作=3.512KW 电动机型号Y132M1-6 - 4 -其主要性
6、能：额定功率：4KW ，满载转速 960r/min。三、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比：i总=n电机/n筒=960/29.96=32.043 2、分配各级传动比（1） 取 减速器 i2=圆柱齿轮i3=3.8（单级减速器i=34合理）（2） i总=i1 i2 i3V 带 i1=i总/（i2 i3）=32.043 / 3.82=2.219 四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速（r/min）V 带高速轴n0 = n电机=960r/min 减速器高速轴nI = n0 / i1=960/2.219=432.63(r/min) 开式齿轮高速nII = nI / i2=432.63/3.8
7、=113.85(r/min) 传动滚筒轴nIII = nII / i3 =113.85/3.8=29.96(r/min) 2、 计算各轴的输入功率（KW ）V 带高速轴P0 = P工作=3.512KW 减速器高速轴PI = P0带=3.512 0.95=3.336KW 开式齿轮高速PII = PI闭式齿轮承齿=3.336 0.99 0.97=3.204KW 滚筒轴 PIII = PII轴承开式齿轮=3.204 0.99 0.95=3.013 KW 3、 计算各轴扭矩（N m）电动机输出轴T0=9.55 103P 0/n0=9.55 103 3.512/960=34.937Nm 减速器高速轴TI
8、=9.55 103P I/nI=9.55 103 3.336/432.63=74.640Nm 开式齿轮高速TII=9.55 103P II/nII=9.55 103 3.204/102.9=268.759Nm i总=32.043 V 带i1=2.219 减速器i2=3.8 开式齿轮i3=3.8n0 =960r/min nI=432.63r/min nII=113.85r/min nIII=29.96 r/min P0=3.512KW PI=3.336KW PII=3.204KW PIII =3.013KW T0=34.937N m TI=74.640N m TII=268.759N m TII
9、I=960.419N m- 5 -滚筒轴TIII=9.55 103 P III / nIII=9550 3.013/29.96=960.419Nm 五、传动零件的设计计算1、 皮带轮传动的设计计算（1） 选择普通 V 带截型由课本 P173表11-5得： KA=1.3 PC=KAP=1.3 4=5.2KW 由课本 P172图11-9得：选用A 型 V 带（2） 确定大小带轮基准直径，并验算带速由课本表 11-6得，推荐的小带轮基准直径为75mm 则取 dd1=125mmdmin=75 dd2=dd1 n0/nI=125 960/432.63=277.373mm 由课本 P174表11-7，取标
10、准值dd2=280mm 实际从动轮转速nI=n0 dd1/dd2=960 125/280 =428.57r/min 转速误差为： （ nInI） /nI=（ 432.63428.57）/432.63 =0.00984120（合适）（5）确定带的根数根据课本P171表（ 11-4）内插法得P1=1.377KW 根据课本P175表（ 11-8）内插法得 P1=0.109KW 根据课本P175表（ 11-9）内插法得K=0.968 根据课本P167表（ 11-2）KL=1.03 由课本 P174式（ 11-21）得3.51K)KP(PPzL11C取 z=4 (6)计算轴上压力由课本 P167表11-
11、1查得 q=0.11kg/m，由课本P175式（ 11-22）单根 V 带的初拉力：N151681525002 0.qv-K.zvPFC则作用在轴承的压力FQ，由课本P176式（ 11-23）FQ=2zF0sin 1/2=1336.39N 2、开式齿轮传动计算考虑到开始传动不易保证良好的润滑，古大小齿轮均拟采用HT300， 硬度为 220HBW 。取齿轮传动精度为9级。开式传动按齿根弯曲疲劳强度设计计算。由课本P210（13-14）求模数，即m3211z2FdSaFaYYKT（1）小齿轮上的转矩T1=TII=268.759N m （2）载荷系数K 由课本 P211表13-5选取 K=1.3 （
12、3）齿宽系数d由课本 P215表13-7选取d=0.3 z1=20 z2=76 m=8mm d1=160mm d2=608mm a =384mm - 7 -（4）取z1=20，则z2=i z1=3.8 20=76, i=i=3.8 （5）许用弯曲疲劳应力F的确定1） 齿形系数YFa和应力修正系数YSa 由齿数 z1=20、z2=76， 查 P210表13-4得YFa1=2.80，YSa1=1.55；YFa2=2.23，YSa2=1.76。2）许用弯曲疲劳应力F弯曲疲劳极限应力Flim 由图 13-14a 查得Flim1=Flim2=130MPa 弯曲疲劳寿命系数KFN N1=60n1 j th
13、=60 113.85 1 300 10 24=4.918 108 N2= N1 / i = 4.918 108 / 3.8 = 1.294108 由图 13-15查得 KFN1 = 0.92，KFN2 = 0.95。弯曲疲劳安全系数SF 由表 13-6，按一般可靠度SFmin=1.25，取 SF =1.4 计算两轮的许用弯曲疲劳应力FF1 =KFN1 Flim1 / SF =0.92 130 /1.4 =85.429MPaF2 =KFN2Flim2 / SF =0.95 130 /1.4 =88.214MPa（6）计算大、小齿轮的FSaFaYY111FSaFaYY=2.80 1.55/85.4
14、29=0.0508 222FSaFaYY=2.23 1.76/88.214=0.0445因为111FSaFaYY 222FSaFaYY，故应以111FSaFaYY 代入式（ 13-14） 。（7）计算模数m32 11z2FdSaFaYYKT=3203. 00508. 01076.2683 .12 23 =6.663b1=54mm b2=48mm i=i=3.8- 8 -开式传动，模数加大10%-15%，取m =1.10 6.663=7.329mm， m =8mm （8）计算主要几何尺寸d1=m z1=820 =160mm d2=m z2=876 =608mm a = m（z1+z2） / 2 = 384mm b = dd1=0.3 160 = 48mm, 取 b2= 48mm，b1= 54mm 。3、减速器内齿轮传动计算（1）齿面接触疲劳强度计算1）小齿轮上的转矩
